(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側の電圧を二次側の利用施設で使用する電圧に変圧する変圧器と、一次側の電力量を示すパルスの電力量信号を出力する電力会社所有の電力量計と、二次側の電力を利用施設の各電力消費機に配電する配電盤が備えられた特高受電所に、前記電力量計からの電力量信号を受けて警報信号を発するデマンド監視装置と、前記二次側の電力の瞬時値を検出して電力信号を発する電力計を設け、
前記デマンド監視装置からの警報信号と前記電力計からの現在の電力信号を信号ケーブルにより入力し、前記警報信号により警報を発する警報装置と、前記電力信号による電力を表示する電力表示部と、前記警報信号及び電力信号を無線送信する送信機とを有して前記利用施設に配置した親機と、
該親機からの警報信号及び電力信号を受信する受信機と、前記警報信号により警報を発する警報装置と、前記電力信号の電力を表示する電力表示部とを有して前記利用施設に配置した子機を備えた
ことを特徴とする電力監視システム。
【請求項２】
前記デマンド監視装置は、前記電力量計からの電力量信号のパルスをデマンドの開始からカウントして積算し、デマンド開始から３０分後までに目標電力を超えて限界警報ラインに達したときに警報を発するよう演算する演算装置を有することを特徴とする請求項１に記載の電力監視システム。
【請求項３】
前記警報装置は、音声警報器とパトライトの少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電力監視システム。
【請求項４】
前記特高受電所の各配電盤に個別電力計を備え、該各個別電力計の電力信号を前記親機に入力しており、親機には、利用施設各部に対応する各配電盤の個別電力計からの電力信号を利用施設各部に対応する子機に無線送信する判断回路が備えられ、子機には、対応する利用施設各部の使用電力を表示する個別表示部が備えられたことを特徴とする請求項１に記載の電力監視システム。
【請求項５】
前記利用施設の作業者が携帯し、前記親機からの警報信号を受信して警報を発する携帯受信機を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の電力監視システム。
【請求項６】
前記親機からの警報信号及び電力信号を受信して送信する送受信機と、前記警報信号により警報を発する警報装置と、前記電力信号の電力を表示する電力表示部を備えた中継機を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電力監視システム。
【請求項７】
前記利用施設の作業者が携帯し、前記親機又は前記中継機の少なくともいずれか一方からの警報信号を受信して警報を発する携帯受信機を有することを特徴とする請求項６に記載の電力監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場或いはその他の利用施設における電力使用量が契約電力を超えることがないように警報を発して作業者に知らせることができ、且つ、作業者は使用電力に基づいて電力消費機を停止することにより契約電力に対する超過を防止し、且つ電力消費機の停止により使用電力が低下する状態を確認することができ、よって、作業者の電力対する意識が高められて契約電力を超えない安定した電力の使用ができ、更に、配線を不要にできる電力監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力を大量に消費する工場等の利用施設と電力会社との間では、工場等のピーク時の電力使用量である契約電力が予め設定されており、利用施設では、電力使用量が契約電力を上回った場合に警報を発するように構成された電力監視システムが用いられている。
【０００３】
従来の電力監視システムは、例えば複数の工場を同一の敷地内に有する利用施設では、中央に監視装置を設け、利用施設での全電力使用量が契約電力を超えた場合には各工場に警報を発して所要の電力消費機を停止させるよう構成したもの、或いは、各工場内に設置されている電力消費機から電力使用量に関する信号を受け取り、ある電力消費機の電力使用量が規定値を越えた場合には、監視装置からその電力消費機に対して警報信号を発するように構成されたものがある。
【０００４】
上記従来の電力監視システムでは、中央の監視装置から各電力消費機に対して警報信号を送信するために、監視装置と各電力消費機との間に信号ケーブルを敷設する必要がある。このため、監視装置や電力消費機の新設時はもちろんのこと、電力消費機の増設時やレイアウト変更時等にも配線工事が必要となり、配線コストが高価になるという不都合があった。
【０００５】
また、監視装置と電力消費機とにそれぞれパソコン等のデータ端末装置を設け、通信ケーブルを介して双方向のデータ伝送を行い、電力使用量に関するデータおよび警報に関するデータを相互に送受信するように構成することもできるが、この場合はパソコン等の設置や、それを稼働するためのソフトウェアの供給等が必要となってコスト高になる不都合がある。更に、パソコン等で電力使用量や警報に関するデータを頻繁に確認する作業は非常に繁雑であり作業者の負担が大きいことから実施されにくいという問題がある。
【０００６】
一方、中央に設けた管理室には各工場の電力使用量を集中的に管理する監視装置と、この監視装置から出力される警報信号を無線通信回線を介して送信する無線送信ターミナルを備え、また、工場には生産ライン等の電力消費機と、警報信号を受信し電力消費機に出力する無線受信ターミナルを備え、電力消費機と監視装置は信号ケーブルを介し接続して、電力使用量に関する信号を送信するように構成し、又、電力消費機は無線受信ターミナルから警報信号を受けると、電力消費機の停止または稼働率の低下を図り、電力使用量を規定値以下に抑えるようにしたものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１９１１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、前記特許文献１は、電力使用量が契約電力を超えた場合に発せられる監視装置からの警報信号を無線送信ターミナルによる無線通信回線を介して工場の電力消費機に備えた無線受信ターミナルに知らせるものであるため、作業者は現在の電力使用量が契約電力に対してどの程度超過しているのか、従って、どの電力消費機を停止させて電力使用量を減じることが効果的かといった判断を行うことはできない。
【０００９】
又、電力消費機は監視装置と信号ケーブルを介して接続しているので、電力消費機の新設時或いは増設時、レイアウトの変更時等には配線工事をやり直す必要があり、配線コストが高価になるという不都合がある。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、利用施設における電力使用量が契約電力を超えないように警報を発して作業者に知らせることができ、且つ、作業者は現在の使用電力を確認し、電力消費機を停止することで使用電力の低下を確認することができ、よって、作業者の電力に対する意識が高められて契約電力を超えない安定した電力の使用ができ、更に、配線を不要にした電力監視システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、一次側の電圧を二次側の利用施設で使用する電圧に変圧する変圧器と、一次側の電力量を示すパルスの電力量信号を出力する電力会社所有の電力量計と、二次側の電力を利用施設の各電力消費機に配電する配電盤が備えられた特高受電所に、前記電力量計からの電力量信号を受けて警報信号を発するデマンド監視装置と、前記二次側の電力の瞬時値を検出して電力信号を発する電力計を設け、
前記デマンド監視装置からの警報信号と前記電力計からの現在の電力信号を信号ケーブルにより入力し、前記警報信号により警報を発する警報装置と、前記電力信号による電力を表示する電力表示部と、前記警報信号及び電力信号を無線送信する送信機とを有して前記利用施設に配置した親機と、
該親機からの警報信号及び電力信号を受信する受信機と、前記警報信号により警報を発する警報装置と、前記電力信号の電力を表示する電力表示部とを有して前記利用施設に配置した子機を備えた
ことを特徴とする電力監視システム、に係るものである。
【００１２】
上記電力監視システムにおいて、前記親機からの警報信号及び電力信号を受信し送信する送受信機と、前記警報信号により警報を発する警報装置と、前記電力信号の電力を表示する電力表示部を備えた中継機を有することは好ましい。
【００１３】
又、上記電力監視システムにおいて、前記デマンド監視装置が、前記電力量計からの電力量信号のパルスをデマンドの開始からカウントして積算し、デマンド開始から３０分後までに目標電力を超えて限界警報ラインに達したときに警報を発するよう演算する演算装置を有することは好ましい。
【００１４】
又、上記電力監視システムにおいて、前記警報装置が、音声警報器とパトライト（登録商標）の少なくとも一方を有することは好ましい。
【００１５】
又、上記電力監視システムにおいて、前記特高受電所の各配電盤に個別電力計を備え、該各個別電力計の電力信号を前記親機に入力しており、親機には、利用施設各部に対応する各配電盤の個別電力計からの電力信号を利用施設各部に対応する子機に無線送信する判断回路が備えられ、子機には、対応する利用施設各部の使用電力を表示する個別表示部が備えられたことは好ましい。
【００１６】
又、上記電力監視システムにおいて、前記利用施設の作業者が携帯し、前記親機あるいは前記中継機からの警報信号を受信して警報を発する携帯受信機を有することは好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、利用施設における電力使用量が目標電力を超えた場合には警報を発して作業者に知らせることができ、且つ、作業者は使用電力を確認して電力消費機を停止することで使用電力の低下を確認することができ、よって、作業者の節電意識が高められて契約電力を超えない安定した電力の使用ができ、更に、配線を不要にして電力消費機の新設時或いは増設時、レイアウトの変更時等に配線工事のやり直しを不要にできるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の電力監視システムの第１の実施例の概略を示す全体構成図である。
【図２】本発明を適用する工場からなる利用施設に本発明を適用した概略を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施例におけるデマンド監視装置の演算器の作用を示す線図である。
【図４】図３において使用電力が限界警報ラインを超えて警報を出す作用を示す線図である。
【図５】本発明の第１の実施例における親機の一例を示す正面図である。
【図６】本発明の第１の実施例における子機の一例を示す正面図である。
【図７】本発明の第１の実施例における中継機の一例を示す正面図である。
【図８】本発明の電力監視システムの第２の実施例の概略を示す全体構成図である。
【図９】本発明の第２の実施例における親機の一例を示す正面図である。
【図１０】本発明の第２の実施例における子機の一例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２０】
図１〜図５は本発明の電力監視システムの第１の実施例を示すもので、図１、図２において、１は電力会社からの電力を受電する特高受電所、２は電気を使用する工場等の利用施設である。特高受電所１には、電力会社からの例えば三相２２ＫＶ、６０Ｈｚの一次側の電圧を、例えば３．３ＫＶの二次側の電力に変圧して、利用施設２に供給するための変圧器３を設けている。
【００２１】
前記特高受電所１には、前記変圧器３の一次側の電力量を検出して電力量信号４（パルス信号）を出力する電力会社所有の電力量計５が設けられている。
【００２２】
前記特高受電所１に、前記電力量計５からの電力量信号４（パルス信号）を取り入れて警報信号６を発するデマンド監視装置７を設けると共に、前記変圧器３の二次側の電力の瞬時値を計測した電力信号８（アナログ信号）を出力する電力計９を設ける。更に、前記特高受電所１には、利用施設２に配置される各電力消費機に電力を配電する配電盤１０（１０ａ〜１０ｌ）を設けている。ここで、配電盤１０ａ〜１０ｇは、図２に示す利用施設各部としての第１〜第７の工場１１ａ〜１１ｇに対応しており、各工場１１ａ〜１１ｇの照明、エアコン、工作機械、コンベヤ、ユニットヒータ及びロードヒータ等のヒータ類等の小型・中型の電力消費機に給電するサブ変電所１２ａ〜１２ｇに接続されている。又、前記配電盤１０ｈ〜１０ｌは、圧縮機或いは電気炉のような大型の電力消費機１３に対応しており、第１工場１１ａと第７工場１１ｇに設けられた大型の電力消費機１３に給電するようサブ変電所１２ａと１２ｇに接続されている。
【００２３】
前記デマンド監視装置７は、前記電力量計５からのパルスの電力量信号４入力して、図３に示す如くデマンドの開始からパルスをカウントして積算を行うことにより使用電力１４を求め、デマンド開始から３０分後までに使用電力１４が目標電力１５を超えて限界警報ライン１６に達したときに警報を発するよう演算する演算装置１７を有している。前記限界警報ライン１６は制御の安全性を考慮して予め設定した基準値である。又、前記演算装置１７は、図４に示すように、電力消費機を停止することによって使用電力１４が限界警報ライン１６よりも低下した場合には、低下した状態が設定時間ｎ（例えば１分）だけ継続して維持されると警報の発生を解除するようになっている。
【００２４】
前記目標電力１５は、契約電力１８に対して例えば５％低い値に設定してあり、余裕（安全性）を持たせるようにしている。
【００２５】
前記利用施設２には、図２に示す如く、前記デマンド監視装置７からの警報信号６と前記電力計９からの現在の電力信号８が信号線１９を介して入力される親機２０が設けてある。図５は親機２０を示しており、該親機２０には、前記デマンド監視装置７からの警報信号６により警報を発する警報装置２１と、前記電力計９からの現在の電力信号８による電力を表示する電力表示部２２と、前記警報信号６及び電力信号８を無線送信するよう内蔵された送信機２３とを備えている。図中、２４は電源スイッチ、２５は音声停止スイッチである。前記警報装置２１としては、音声警報器２１ａとパトライト（登録商標）２１ｂを備えた場合を示しているが、音声警報器２１ａとパトライト２１ｂの一方を備えていてもよい。尚、音声停止スイッチ２５により音声警報器２１ａの音声の警報を停止した後にパトライト２１ｂにより視覚的に警報を判断させるためには、音声警報器２１ａとパトライト２１ｂを共に備えることが好ましい。
【００２６】
前記利用施設２には、図６に示す如く、前記親機２０からの警報信号６及び電力信号８を受信する受信機２６と、前記警報信号６により警報を発する警報装置２１と、前記電力信号８による電力を表示する電力表示部２２とを有する子機２７が、図２のように例えば前記利用施設２の利用施設各部である工場１１ａ〜１１ｇに対応して配置されている。図２では、工場１１ｅには子機２７が配置されていないが、工場１１ｅにも子機２７を配置してもよい。
【００２７】
又、前記親機２０と子機２７との間での無線送信は電波法の規制を受けない微弱無線（２７ＭＨｚ帯、０．５Ｗ以下）としており、この場合には、親機２０と子機２７との間の距離が例えば１００メートルを超えるようになると、受信精度が低下する可能性がある。このため、親機２０と子機２７との間の距離が例えば１００メートル以上になる場合には、図７に示すように、前記親機２０からの警報信号６及び電力信号８を受信して送信する送受信機２８と、前記警報信号６により警報を発する警報装置２１と、前記電力信号８による電力を表示する電力表示部２２とを備えた中継機２９を１台又は距離に応じて複数台備えるようにしている。
【００２８】
次に、上記実施例の作動を説明する。
【００２９】
図１、図２に示す電力監視システムにおいて、前記利用施設２に配置した親機２０には、前記デマンド監視装置７からの警報信号６と前記電力計９からの現在の電力信号８が信号線１９を介して入力されており、親機２０は、入力された警報信号６と電力信号８を図５の送信機２３により無線送信すると共に、前記電力計９からの刻々変化する現在の電力信号８による電力の値を電力表示部２２に表示している。子機２７は、親機２０の送信機２３からの警報信号６と電力信号８を図６の受信機２６により受けて、現在の電力信号８による電力の値を電力表示部２２に表示している。又、中継機２９は、親機２０の送信機２３からの警報信号６と電力信号８を図７の送受信機２８により受けてそれを送信すると共に、受信機２６により受けた現在の電力信号８による電力を電力表示部２２に表示している。
【００３０】
従って、各工場１１ａ〜１１ｇにおいて作業を行っている作業者は、近くに位置する親機２０、子機２７、中継機２９の夫々の電力表示部２２を見ることよって、現在の使用電力を知ることができる。
【００３１】
前記デマンド監視装置７では、前記電力量計５からのパルスの電力量信号４入力して、図３に示す如くデマンドの開始からパルスをカウントして積算を行うことにより使用電力１４を求め、デマンド開始から３０分後までに使用電力１４が目標電力１５を超えて限界警報ライン１６に達したときに警報を発するよう演算装置１７によって演算を行っているので、使用電力１４が目標電力１５を超えて限界警報ライン１６に達したときにはデマンド監視装置７から親機２０に警報信号６が発せられる。
【００３２】
前記親機２０に警報信号６が入力されると、親機２０は警報装置２１から警報を発すると共に、中継機２９及び子機２７の各警報装置２１からも警報が発せられる。このとき、音声警報器２１ａからは「電力が超過しています。必要な電力消費機の電源を切って下さい。」のような警告を発し、パトライト２１ｂは例えば青色から赤色点滅に変わる。
【００３３】
警報によって電力の超過を知った作業者は、必要な電力消費機の電源を切る操作を行う。この時、工場１１ａ〜１１ｇごと、及び、利用施設２全体における電力消費機の電源を切る順番は予め設定されており、照明、エアコン、工作機械、コンベヤ、ユニットヒータ及びロードヒータ等のヒータ類等のように比較的重要度が低い機器から順に小型・中型の電力消費機の電源を切る操作を行う。
その後、作業者は、音声停止スイッチ２５により音声の警報を停止する。
【００３４】
作業者が何れかの電力消費機の電源を切ると、電源を切る前の電力表示部２２に表示された電力に対して、電源を切ったことにより低下した電力値を知ることができるので、作業者は当該電力消費機の電源を切ることによってどの程度の電力低下の効果があったかを知ることができる。
【００３５】
従って、作業者は各電力消費機の電源を切ることによる電力低下の度合いを予測できるようになり、このようにして、作業者が学習することにより電力に対する意識が高められるようになる。
【００３６】
上記電力消費機を停止することによって、図４のように使用電力１４が限界警報ライン１６よりも低下した場合には、前記デマンド監視装置７では、低下した状態が設定時間ｎ（例えば１分）だけ維持されると警報の発生を解除する。すると、パトライト２１ｂは赤色点滅から青色に変わることで正常な状態になったことを示し、音声警報器２１ａからは「電力が正常値に戻りました。」のように正常になったことを知らせる。従って、作業者は、音声停止スイッチ２５により音声の警報を停止する。
【００３７】
図２において、前記親機２０或いは中継機２９からの警報信号６を受信して警報を発するＰＨＳ等の携帯受信機３０を前記利用施設２の作業者が携帯することができる。すると、親機２０、子機２７、中継機２９を見ていない或いは移動している作業者の携帯受信機３０にも警報が発せられて確実に作業者に知らせることができる。
【００３８】
上記したように、親機２０からの警報と現在の使用電力を、無線通信によって子機２７に知らせるようにしたので、電力消費機の新設時或いは増設時、レイアウトの変更時等における配線工事のやり直し等を全く不要にすることができ、更に、前記送信機２３、受信器２６、及び送受信機２８には簡略な汎用のものを用いることができる。
【００３９】
図８は、本発明の電力監視システムの第２の実施例を示すもので、図１と基本的な構成は同一であるが、図１と異なる点は、前記特高受電所１の配電盤１０ａ〜１０ｌの各々に個別電力計３１を備え、該各個別電力計３１で検出した各々の電力信号３２を信号線３３により前記親機２０に入力している。そして、親機２０には、図９に示す如く、前記配電盤１０ａ〜１０ｌに対応して工場１１ａ〜１１ｇに配置された子機２７に振り分けて無線送信するための判断回路３４が備えられ、又、子機２７には、図１０に示す如く、子機２７が配置された工場１１ａ〜１１ｇ等の利用施設各部における使用電力が表示される個別表示部３５を備えている。
【００４０】
図８の実施例では、利用施設２全体の使用電力が電力表示部２２に表示されると共に、子機２７の個別表示部３５には夫々の工場１１ａ〜１１ｇ等の利用施設各部の個別の使用電力が表示されるので、作業者が所定の工場の電力消費機を停止した際には、利用施設２全体での使用電力の低下を知ることができると共に、工場１１ａ〜１１ｇの個別の使用電力の低下を知ることができる。
【００４１】
尚、本発明の電力監視システムは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４２】
１  特高受電所
２  利用施設
３  変圧器
４  電力量信号
５  電力量計
６  警報信号
７  デマンド監視装置
８  電力信号
９  電力計
１０  配電盤
１０ａ〜１０ｌ        配電盤
１１ａ〜１１ｇ        第１〜第７の工場（利用施設各部）
２０  親機
２１  警報装置
２１ａ        音声警報器
２１ｂ        パトライト
２２  電力表示部
２３  送信機
２６  受信機
２７  子機
２８  送受信機
２９  中継機
３０  携帯受信機
３１  個別電力計
３２  電力信号
３４  判断回路
３５  個別表示部
【図１】
0005816540.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005816540.tif 000008
【図８】
0005816540.tif 000009
【図９】
0005816540.tif 000010
【図１０】
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